CHAPITRE III. — ÉVAPORATION EN VASES OUVERTS

dedans par une soupape m que Ton peut ouvrir de même au moyen d*une chaîne. La grille du foyer a une très-grande surface relativement au fond delà chaudière, et la fumée se dégage par des orifices nombreux 0, 0,0... placés latéralement, et débouchant dans un carneau circulaire G, qui communique avec deux cheminées. Lorsque le sirop est arrivé au point convenable, un ouvrier fait basculer la chaudière au moyen de la chaîne E ; elle se vide très-promptement dans le rafratchissoir, et pendant tout le temps de cette opération elle est soustraite à l'action du foyer. Aussitôt que le sirop cuit est écoulé, on ouvre la soupape du réservoir, et la chaudière remise en place se trouve presque aussitôt remplie. Dans ce mode d'opération, on peut mettre peu de sirop à la fois dans les chaudières, et multiplier les cuites, ce qui est très-avantageux ; car l'action prolongée de la chaleur et de Tair nuit beaucoup à la qualité du sirop. On conçoit facilement qu'en multipliant les cuites, leur durée diminue, et par conséquent que chaque portion de sirop reste moins longtemps exposée à l'action de la chaleur et de Tair.

Mais ce mode d'opération exige une dépense énorme de combustible, car le foyer a une très-grande étendue, et l'air chaud arrive dans la cheminée à une température extrêmement élevée. On emploie maintenant exclusivement les différents appareils à vapeur dont nous parlerons plus loin : ils sont plus avantageux que les chaudières à bascule, sous le rapport de la conservation du sucre, et ils utilisent beaucoup mieux le combustible.

1588. Appareils destinés à évacuer les vapeurs. — Dans les usines où 1 évaporation se fait sur une grande échelle, l'énorme quantité de vapeur d'eau qui se répand dans les ateliers et qui s'y condense en partie, est souvent très-incommode, et, en saturant l'air, empêche révaporation à une température inférieure à celle de l'ébullition. On a imaginé, pour s'en débarrasser, une disposition très-simple : la chaudière est recouverte d'un dôme ordinairement en planches, ouvert en avant et terminé à l'extrémité de la chaudière par un tuyau vertical qui pénètre dans la cheminée à une certaine hauteur, mais seulement sur une partie de sa largeur ; le courant d'air, que détermine au-dessus des chaudières la force ascensionnelle de la fumée, entraîne les vapeurs, qui, par conséquent, ne peuvent pas se répandre dans l'atelier. Mais cette disposition, malgré un grand accroissement de la section de la cheminée, peut nuire au tirage ; pour qu'il n'en soit pas ainsi, il faut donner au foyer une cheminée à grande section communiquant avec l'enveloppe de la chaudière ; la cheminée du

foyer pourrait ne s'éleva qu'à 8 à 10 mètres ; «i édk ia fanée et Tair -chargé de ^:apeurs seraient méiés. Qnehioefois onseboroe à eamroomer laebaiidière d'une espèce de ho Ue analetgue à celle des foyers de cuisBie, ouverte par trois côtés, «t oonmiAniquant de mène avec une cbeminée qui envdoppe celle da loyer. Mais cette dtspesitioB est flionns bonne «que ila précédente, q^aroe qu'il y a trop d air apf^elé, et qu'une partie des vapeurs peut enocnie se répaiidre dans Tatelier. Dans rane e>t d^is Tautre disposiibittn, dans ht deniiàre «uriout, il est nécessaire que des ouvertures d'une surface suffisante permettent l'accès, dans l'atelier, du vtAïune d'air qu'exige la cheminée d'appel.

il 589. EfluAn, on pourrait se borner à laire évacuer l'air mêlé de «viapeurs pai* unedienuiiée spéciale d'une grande section ; pourianl, si le mélange se refroidissaatt assez dans lachenimée perur condenser une partie des vapeur&, ces vapeurs condensées, stisfiiaidues dans l'air, pomraient Itd donner, matgré son élévation de température, «me densité plus grande que celle de l'air environnant, et le nwnvement ascensionnel du mélange d'eau et de vapeur n*anrait pas lieu, malgré des ouv^tures suffisantes d'accès de l'air dans l'atelier; nuis presque toujours la chal^v dégagée par la condensation des vapeurs est suffisante poiu* conserver an mélange une certaine forée ascensionnelle.

1990. Il est évideni qae^ si l'évaporation avait lieu À la température de l'ébullition, la chaudière étant fermée, un simple tuyau, connnunicpiaint avec la chaudière et s'ouvrant à rexténeur, suffirait à l'évacuation des vapeurs, quelle que tùi d'ailleurs sa direction.

1591. Pour évacuer les vapeurs par la cheminée du foyer sans nuire au tirage, on a proposé d'aUmenter le foyer par l'air qui s'est chargé de vapeur d'eau en passant sur la chaudière. Celle^iest alors garnie d'un couvercle un peu élevé, on\'ert en avant, par lequel l'air extérieur s'introduit sur le liquide ; l'air descend ensuite par «n canal vertical, pénètre dans le cendrier et passe dans le foyer, sous la chaudière et dans la cbeminée. Cette dtspositi<»n a le grand inconvénient de faire traverser le foyer par un volume d'air beaucoup plus considérable que celui qui est nécessaire pour la comtestion ; en effet, pour brûler 1 ytogramme de houille (â04 bis)^ il fuit au plus i8 mètres cubes d'air froid ; <or, en admettant que chaque kilogramme de houille évapore 6 kilogrammes d'eau, et que l'évaporation ait lieu à oO% comme à cette température il faut 11""% 72 d'air à 6^ pour enlever la vapeur de 1 kilogramme d'eau, le volume de l'air appelé

CIIAP. IV. — ÊVAP. D'UN LIOUIDK «HIDD PAE US MUR. D'Aia FORCÉ. U%

dons le foyer, réduil à &*, serait 4e é x 1 J,72 = ÏO-^^â. 11 y aurait eBOfre ibeaucoup phiB d'air en -excès, si r«v«psralion .avait lien à luiepkis basse ilenifiérature. D'ailleurs, JagTMiâe'qsastité de T«^ears que renfemenût l'air ea péuétrant dass ie fe^er serait use ciroaDstanoe très-défavorable à «ne bome oenèuetHn, et «ocasiannetniil une grande perte d'effet iibrie.

CHAWTRË iV

tifwpoïKM— «'■■ IIiiHBl tikmug, jw na wirt d'jdr tare* fraU

1992. Dans ce iiDode d'évaporatios, on peut «nployer deux méthodes différentes : oa pent faire passer Tair «n tames iniDcea BUT ie Kquide, ou bien en très-petites imBes à travers le liquide ; et , dans l'an et l'aHitre «as, on peut cdisiifFer (e ivifvde «m Ynir, ou t«tts les deax.

1S93. La difiposition la plus simple pour évaporer<un liquide chaud par im courant d'aifforcé froid, est représent<ie dans les figures 349

et 350. AA est une chaudière redan^tUire, fermée à la jmrtie sui>érieure et latéralemeot par -des ^Bcties ou des pUfiies uiélalliques, l'espace caœpris ealre le niveau du lipide et ia ^i}ue supérieure

est ouvert en avant et communique par Textrémité opposée avec une large cheminée ; le foyer chauffe directement la partie inférieure de la chaudière par rayonnement, et les parois latérales par le courant de fumée qui se rend ensuite par un tuyau de tôle dans la cheminée d'appel. Entre le niveau du liquide et la paroi supérieure de rencaissement, se trouvent deux systèmes de toiles parallèles, de métal ou de chanvre, tendues et très-voisines les unes des autres ; ces deux systèmes de toiles sont fixés aux deux extrémités d'un balancier extérieur, de manière que, lorsque l'un est au-dessus du niveau, l'autre plonge dans le liquide. Par cette disposition, l'air est obligé de passer entre des lames mouillées très-rapprochées, et dont on renouvelle le liquide aussi souvent que cela est nécessaire. Cet appareil, peu pratique, n'est pas employé.

1594. On a proposé, dans le même but, d'employer une chaudière cylindrique horizontale, communiquant par la partie supérieure de l'un des fonds avec l'air, par la partie supérieure de l'autre avec une cheminée et renfermant un serpentin de même axe que la chaudière, animé d'un mouvement de rotation, plongeant par sa partie inférieure dans le liquide à évaporer et parcouru par un courant de vapeur à haute pression. Dans cette disposition, le liquide de la chaudière et celui qui mouille les surfaces du serpentin sont en ébullition, et l'appareil ne sert réellement qu'à évacuer les vapeurs ; il ne rentrerait dans le cas que nous considérons qu'autant que la vapeur n'échaufferait le liquide qu'à une température inférieure à son ébullition ; mais alors l'appareil que je viens de décrire serait bien préférable, à cause de sa simplicité.

1593. Les figures 3Si et 3S2 représentent une disposition analogue à cette dernière. La figure 351 est une coupe verticale de l'appareil dans le sens de la longueur, et la seconde une coupe suivant le plan XY. Les nappes mouillées sont placées autour d'un axe qui est animé d'un mouvement de rotation continu ; le mouvement de l'air est produit par un ventilateur, et la chaleur de la fumée, en sortant du foyer, est employée à chauffer l'air poussé par le ventilateur. A, foyer ; B, carneau à l'extrémité duquel la fumée se divise pour chauffer simultanément les deux faces de la chaudière ; D, caisse renfermant un grand nombre de tubes horizontaux, à travers lesquels s'échappe l'air lancé par le ventilateur E ; la fumée circule autour des tuyaux pour se rendre dans la cheminée F ; G, chaudière dans laquelle plongent des toiles fixées autour de l'axe métallique HH, de manière à former plusieurs.surfaces prismatiques concentriques ; I,

CflAP. IV. — ÉVAP. K'UN LIQUIDE CHAUD PAR UN COUR. D'AIR FORCÉ. 317

cheminée d'écoulement de l'air chargé de vapeurs. Le ventilateur el la poulie K sont mis en mouvement par un moteur quelconque.

On a employé, aux colonies, des chaudières de ce genre, mais sans soufflage ; c'est l'air appelé par le tirage du foyer qui circulait dans la chaudière autour de )a cage mobile ; celle-ci se composait de baguettes en bois fixées sur trois ou quatre cercles posés sur l'arbre de rotation.

Fig. 351. Fig. 35!.

On pourrait aussi placer sur l'axe de rotation, et perpendiculairementà sa direction, des toiles métalliques circulaires à mailles trèslarges, que lemouvement imprégnerait sans cesse de nouveau liquide, et que le courant d'air serait obligé de traverser ; mais ce courant éprouverait plus de résistance, et le contact de l'air et du liquide n'aurait lieu que sur une plus petite étendue.

1596. Dans la disposition précédente, il serait plus avantageux, pour la facilité du nettoyage des toiles métalliques, d'employer les toiles planes et parallèles indiquées (1 593). Il serait aussi préférable de placer les tubes de chauffage de l'air dans une enveloppe cylindrique verticale ; les tubes s'ouvriraient à chaque extrémité dans une caisse; celle d'en bas recevrait l'air du ventilateur, et celle d'en haut verserait l'air chaud dans la chaudière ; la fumée arriverait autour des tubes par la partie supérieure et s'écoulerait dans la cheminée par la partie inférieure : on utiliserait ainsi beaucoup mieux la chaleur des gaz.

Au moyen de ces appareils, on peut évaporer rapidement un liquide par un courant d'air à une température donnée, en chauffant seulement le liquide ou l'air, ou tous les deux. Ces dispositions seraient

318 UVBK II. — ÉViPORATWN.

bien préféiables à eeiie dttuit nous avons parlé (iS-Tâ).. Elle» «ratent surtout applicables à la eoaeentralioD des sucs epa as- peuvent pas, sans altéraitioB, ou wi' maiaasaas perdre de lem: anœ^ suppwler une teaipéirature' élevée.

i59'7. La figura 333 vepiréseute la disposiUoD d'an autre appareil d'évapocMioo k eourattt d'air. A est ua vase- cjiliiidrLque' vevtical fermé par les deux bouts, daas letpiBl oo peut introduire de la vapeurparle tuyaua; Â eal un tube pour révacuatio» de l'air, et c le luyau de retour d'eau; le- vase est reeauvert extérieurement de toîUss métalliqws. Le liq^uide à évaporer est amené f nBA- nenii^rB' eonltDne- par fe Hiftr d; il airmp dloi» vnt vase- «; peireé' sor te fogd de très-peCitl» Ivotisy ^ diiiii»bquel restent les nuUJères qaa- U^Uquide pouvait tenir en suspension ;. dIs' là il tombe dans un vaec ^cni d'orificas â sa> circonférence, et ipii le distribue uniformément sur la toile métallique; le liqjûde concentré se réuiïit dans la rigole annulaire ^^, d'oill il s'écoule par te tube A. Le cylindie- A est environné da eylindne B d'un pLis grand (banitre et beaucoup' plus haut, parle bas (hupid Fia 35? entre' te courant d'air, poussé pac un ven-

iDJoteur ou aapiEé sirapla^snt par L'eSel de la chaleur. La gouttièw annulnire &k reçoit Ifeau qui, se candense contre' to surface intérieure du cylindre enveloppanl. Cette disposition, inaginée pour la eoncentratioiii d«s arop» par la vapeur perdue des maehinesy n'a été que rarement employée ; elle a plusieurs gnrves inconiiénients, et notamment celui dk ne pas fermeitre de nettoyer facilement \a toile métaJliqne. 11 est évident que, si la vapeur qui arrive dau le cylindre A. était à haatepresaisti. l'appareil ne servirait qu'à évacuer les vapeurs.

1598. Appareils déconcentration par Pair chaud itUt/odtât dans le liquide. — Ge mode d'évapocation, proposé,, en )'Sli2,- par Parmentier, se trouve décrit dans un ouvrage intitulé : Noitml Apar^ des résultats obtmus de la fabrieation des- sirops et amatimes d* raisins dans le cows de Canner Hit. Cet appareil conastait ea db soufTH; de forge, dont ia tuyère communiquait avee un vase lenticu-

CBAP- IV. — ËVAP. D'UN tHtCIDS CSAUD PAft UN GOUR- D'AIB FORCE- 319

taire percé- Ju» grwd nonbre- de petiitï trous- et plea^ dans le liquide à évaporer. Depuis, ptiKieurs pensosacs ont pcLs de»brevels d'invenHon peuT le même sujet ; un é» ceiis qui ont été appliqués est celui de M. Braive^Chefaiier. Le' priaetjpede l'appaireil est représenté figure 3S4. AA'est un générateur à vapeur; il renferme un

Fig. 3&t.

serpentia SB' conuauniquant par luie extrémité avec un soufflet C^ et par l'autre axée, l'espace qjui se trouve au-dessous d'un plateau horizontal percé d'un grand nombre de petits trous et placé dans la chaudière de' concentration D^àune petite distance du fond. Le générateur foucnit de la vapeur aune grillfi E£' ploogéedans le sirop^et q;ui est destina à eu. élever la teo^érature. Voici le résultat d'une expérieDce rappCK-tée par H. Brame-Cbevalier. La chaudière de cuite ayant été chargée de 50 kilogromatee de sirop clarifié ù 3G° du pèse-sirop, la pression de la vapeur étant de fi atm. ^., l'opénationi, par l'actiion seule dte la vapeur, a été terminée en 5^ -la température du sirop était de 83" au commencement, et de 93' à la fin. Dans une autre expérience, dans IsqneUe' on a fott passer de l-'air k travep» le sirop l'opération a été' terminée eu 28', et la température du sirop a varié de 70" à 72'.

M. Brame-Chevalier a monté sur une grande échelle des appareils destinés aux rafîiiieries de sucre et aux fabriques de sucre de betterave. Ces appareils se eomçosaient d'une machine soufflante destinée à comprimer l'air, d'ua appareil pour le chaufier, et des chaudières de cuite, dont le sirop était cbauRé à la vapeur et traversé par l'air chaud qu'on y injectait. Les appareils de M. Brame-Chevalier, quoique très-bien disposés et très-bien exécutés, on', complètement dis-

paru de l'industrie, parce qu'ils sont trop compliqués et d'un prix trop élevé, qu'ils consomment plus de combustible que les appareils qui évaporent dans le vide, et enfin parce que le sirop, à cause de sa viscosité, retient une grande quantité d'air qui nuit à la cristallisation.